CN102134147B - A2/o工艺的季节性强化脱氮除磷改造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及A2/O工艺的季节性强化脱氮除磷改造方法，该方法是：先在A2/O的缺氧池部分区域内增设曝气设施，在好氧池末端增设除磷药剂投加设施，增设回流到生物池池首的混合液回流管；然后，当冬季微生物活性低时按A/O方式运行脱氮并辅于化学除磷，其它季节按A2/O方式运行以脱氮除磷，两种方法交替运行，实现污水厂出水的氮磷全年达标排放。本发明的有益效果是：在对原有A2/O工艺不作大幅改造的基础上，仅在缺氧池部分区段增设曝气设施、在好氧池末端增设除磷药剂投加设施、增设回流到生物池池首的混合液回流管；通过季节性调整运行方式，即可解决原有工艺冬季脱氮除磷效果不佳的缺点，实现污水厂出水的全年氮磷达标排放。
Description
技术领域
本发明涉及城市污水处理技术领域，特别是涉及一种以季节性强化脱氮除磷运行措施实现好氧区HRT偏短A2/O工艺的全年出水氮磷达标排放的方法。
背景技术
A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称。按实质意义来说，该工艺称为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称。
A2/O工艺广泛用于城市污水处理，可同时进行污水的脱氮除磷。但某些已建污水处理厂的A2/O工艺，由于设计时好氧池水力停留时间取得较短，在冬季水温较低时，微生物活性减弱，对NH3的氧化不够充分，导致出水中NH3和TN难以达标，生物除磷效果也不理想。尤其在国家对污水厂出水要求更加严格的条件下，原污水厂的部分A2/O工艺急需升级改造以实现污水厂出水的全年氮磷达标排放。
国内外污水厂升级改造的发展趋势是：在原有A2/O工艺的基础上，通过适当改造，强化生物脱氮效果，并辅以适当的化学除磷以强化整个工艺的脱氮除磷效果，实现污水厂出水的全年氮磷达标排放。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为了克服好氧区HRT偏短，A2/O工艺的冬季出水氮磷难于达标的难题，提供一种A2/O工艺的季节性强化脱氮除磷改造方法。该方法不仅能强化冬季生物脱氮效果，还能强化污水厂的除磷效果，实现污水厂出水的氮磷全年达标排放。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：先在A2/O的缺氧池部分区域内增设曝气设施，在好氧池末端增设除磷药剂投加设施，增设回流到生物池池首的混合液回流管；然后，当冬季微生物活性低时按A/O方式运行脱氮并辅于化学除磷，其它季节按A2/O方式运行以脱氮除磷，两种方法交替运行，实现污水厂出水的氮磷全年达标排放。
所述冬季按A/O方式运行脱氮并辅于化学除磷的方法是：开启缺氧池内增设的曝气设备并关闭搅拌设备，将部分缺氧区改为好氧区，延长好氧氧化时间，强化硝化效果；打开第一进水阀、关闭第二进水阀，关闭第一混合液回流阀、开启第二混合液回流阀，进水及回流混合液均进入选择池，使原强化除磷选择池和厌氧池转变为缺氧区用于脱氮，整个工艺按A/O方式运行，以强化其冬季脱氮效果。
在上述冬季按A/O脱氮方式强化脱氮效果时，同时开启好氧池末端的除磷药剂投加设施，通过化学沉淀强化除磷效果，从而实现污水厂冬季出水的氮磷同时达标排放。
在上述冬季按A/O方式运行脱氮并辅于化学除磷的过程中，其采用的除磷药剂为PAC絮凝剂，还可以采用硫酸铝和铝酸钠等絮凝剂。
所述的其它季节按A2/O方式运行以脱氮除磷的方法是：关闭缺氧池内的曝气设施，启动搅拌设备，使其恢复为缺氧区；关闭第二混合液回流阀并开启第一混合液回流阀，将混合液回流到缺氧池；开启第一进水阀和第二进水阀，使进水分配进入选择池和厌氧池；由此构建选择区/厌氧区/缺氧区/好氧区的A2/O工艺进行脱氮除磷，并根据生物除磷效果及出水水质要求，决定是否启动化学除磷系统以强化除磷效果。
所述的其它季节按A2/O方式运行以脱氮除磷的方法，其采用的生物除磷效果及出水水质要求的技术参数为：一级A标准的出水总磷浓度为0.5mgP/L，一级B标准的出水总磷浓度为1mgP/L。
所述的好氧池，其内部设有多个自上而下且交错排列的内隔墙9。
本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：
在对原有A2/O工艺不作大幅改造的基础上，仅在缺氧池部分区段增设曝气设施、在好氧池末端增设除磷药剂投加设施、增设回流到生物池池首的混合液回流管；通过季节性调整运行方式，即可解决原有工艺冬季脱氮除磷效果不佳的缺点，实现污水厂全年出水的氮磷达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准，如全年辅以化学除磷则可实现污水厂全年出水的氮磷达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准。
附图说明
图1为A2/O工艺的流程示意图。
图中：1.第一进水阀； 2.第二混合液回流阀； 3.第二进水阀； 4.第一混合液回流阀；5.选择池； 6.厌氧池； 7.缺氧池； 8.好氧池； 9.内隔墙； 10.二沉池。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明，但并不局限于下面所述内容。
本发明提供的A2/O工艺的季节性强化脱氮除磷改造方法，可以实现污水厂出水的全年氮磷达标排放。即：参见图1，在原有A2/O工艺的缺氧池7部分区段增设曝气设施，在好氧池8末端增设除磷药剂投加设施，增设回流到选择池5的混合液回流管。冬季启动缺氧池7部分区段内的曝气设备使其以好氧方式运行，延长好氧区的水力停留时间，强化对NH3的氧化效果，使进水及回流混合液进入到原选择池5，原选择池5、厌氧池6和缺氧池7未设曝气设施的区段以缺氧方式运行，原A2/O工艺改造为A/O脱氮工艺，同时启动除磷药剂投加设施进行化学除磷，使原生物处理池在冬季不减少处理流量的前提下，出水中氮磷均达标排放。其它季节则关闭缺氧池7内的曝气设施和好氧池8末端的除磷药剂投加设施，混合液仍回流至缺氧池7首端，恢复原有的A2/O运行方式进行脱氮除磷。
本发明处理城市污水的操作方法如下：
1.在原有A2/O工艺的缺氧池7部分区段增设曝气设施，在好氧池8末端增设除磷药剂投加设施，增设回流到选择池5的混合液回流管。
2.冬季处理城市污水时，开启缺氧池7增设的曝气设备并关闭搅拌设备，将部分缺氧区改为好氧区，延长好氧氧化时间，强化硝化效果；打开第一进水阀1、关闭第二进水阀3，关闭第一混合液回流阀4、开启第二混合液回流阀2，进水及回流混合液均进入选择池5，使原选择池5、厌氧池6和缺氧池7未设曝气设施的区段均作为缺氧区用于脱氮，整个工艺按A/O方式运行以强化其冬季脱氮效果。
3.冬季按A/O方式强化脱氮时，同时开启好氧池8末端的除磷药剂投加设施，通过化学沉淀强化除磷效果，从而实现污水厂冬季出水的氮磷达标排放。
4.除冬季外其它季节处理城市污水时，关闭缺氧池7内的曝气设施，启动搅拌设备，使其仍为缺氧区；关闭第二混合液回流阀2，并开启第一混合液回流阀4，将混合液仍回流到缺氧池7；开启第一进水阀1和第二进水阀3，使进水分配进入选择池5和厌氧池6，恢复原有的选择区/厌氧区/缺氧区/好氧区的A2/O工艺，按A2/O运行方式进行脱氮除磷。
5.通过上述冬季和其它季节分别采用的强化脱氮A/O工艺和A2/O工艺交替运行，实现污水厂出水的氮磷全年达标排放。为确保出水所有指标均达到一级A排放标准，工艺可后续过滤单元。
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的内容。
实施例1：
进行本试验所采用的装置为中试A2/O工艺，包括选择池5、厌氧池6、缺氧池7和好氧池8，相应的有效容积分别为0.5 m3、1 m3、1.5 m3和5.5 m3，另配置了辐流式二沉池10用于固液分离，其径为1.3m，总高为4.9m。在缺氧池7的后2/3区段布置有鼓风曝气装置，在好氧池8末端布置有除磷药剂投加装置，增设回流到生物池池首的混合液回流管。进水为实际城市污水，处理水量为24m3/d，污泥龄约为20d。具体运行如下：
1.在冬季气温2~8°C、水温8.5~10.0°C的条件下，启动缺氧池7内的曝气设施，关闭其中的搅拌设备，缺氧池7增加的曝气量为5.5m3/h，使其成为好氧区，延长生物池对有机物和氨氮的生物氧化时间；打开第一进水阀1、关闭第二进水阀3，关闭第一混合液回流阀4、开启第二混合液回流阀2，使进水及回流混合液均进入首端的选择池5，使原选择池5、厌氧池6和缺氧池7未设曝气设施的区段均作为缺氧区用于脱氮，混合液回流比为200%，污泥由二沉池10回流到选择池5，污泥回流比为50% 。
2.同时启动好氧池8末端的除磷药剂投加设施，采用PAC为除磷药剂，投药量为12mg/L污水，通过化学沉淀方法除磷。
3.整个工艺按A/O脱氮方式运行并辅于化学除磷。在进水COD、SS、TN、NH3-N、TP浓度分别为456mg/L、540mg/L、45.7mg/L、21.2mg/L、9.1mg/L的情况下，相应的出水COD、SS、TN、NH3-N、TP浓度分别为28mg/L、15mg/L、9.5mg/L、0.5mg/L、0.4mg/L；出水达到一级B排放标准。如需污水厂出水达一级A排放标准，可后续过滤单元。
实施例2：
进行本试验所采用的装置为中试A2/O工艺，包括选择池5、厌氧池6、缺氧池7和好氧池8，相应的有效容积分别为0.5 m3、1 m3、1.5 m3和5.5 m3，另配置了辐流式二沉池10用于固液分离，其径为1.3m，总高为4.9m。在缺氧池7的后2/3区段布置有鼓风曝气装置，在好氧池8末端布置有除磷药剂投加装置，增设回流到生物池池首的混合液回流管。进水为实际城市污水，处理水量为24m3/d，污泥龄约为20d。具体运行如下：
1.在冬季以外的其它季节，关闭缺氧池7内的曝气设施，启动搅拌设备，使其成为缺氧区；关闭好氧池8末端的除磷药剂投加设施；关闭第二混合液回流阀2，并开启第一混合液回流阀4，将混合液回流到缺氧池7，混合液回流比为100%；开启第一进水阀1和第二进水阀3，使20%的进水进入选择池5，80%的进水进入厌氧池6；污泥由二沉池回流到选择池5，污泥回流比为50%。
2.整个工艺按A2/O方式运行，在进水COD、SS、TN、NH3-N、TP浓度分别为188.9mg/L、120.8mg/L、26.2mg/L、18.9mg/L、3.4mg/L的情况下，相应的出水COD、SS、TN、NH3-N、TP浓度分别为15.7mg/L、6.5mg/L、11.7mg/L、0.2mg/L、1mg/L；出水达到一级B排放标准，实现了污水厂出水的达标排放。如需污水厂出水达一级A排放标准，可辅以化学除磷并后续过滤单元。
实施例3
进行本试验所采用的装置为中试A2/O工艺，包括选择池5、厌氧池6、缺氧池7和好氧池8，相应的有效容积分别为0.5 m3、1 m3、1.5 m3和5.5 m3，另配置了辐流式二沉池10用于固液分离，其径为1.3m，总高为4.9m。在缺氧池的后2/3区段布置有鼓风曝气装置，在好氧池末端布置有除磷药剂投加装置，增设回流到生物池池首的混合液回流管。进水为实际城市污水，处理水量为24m3/d，污泥龄约为20d。具体运行如下：
1.在冬季以外的其它季节，关闭缺氧池7内的曝气设施，启动搅拌设备，使其成为缺氧区；关闭好氧池8末端的除磷药剂投加设施；关闭第二混合液回流阀2，并开启第一混合液回流阀4，将混合液回流到缺氧池7，混合液回流比为300%；开启第一进水阀1和第二进水阀3，使20%的进水进入选择池5，80%的进水进入厌氧池6；污泥由二沉池10回流到选择池5，污泥回流比为50%。
2.整个工艺按A2/O方式运行，在进水COD、SS、TN、NH3-N、TP浓度分别为185.1mg/L、151.3mg/L、23.7mg/L、15.8mg/L、4.0mg/L的情况下，相应的出水COD、SS、TN、NH3-N、TP浓度分别为21.1mg/L、8.2mg/L、9.7mg/L、0.7mg/L、0.6mg/L；出水达到一级B排放标准，实现了污水厂出水的达标排放。如需污水厂出水达一级A排放标准，可辅以化学除磷并后续过滤单元。
上述实施例中，所述百分比均为体积百分比。
为了使污水在好氧池内形成有效的推流状态，在所述好氧池8内设有多个自上而下排列的内隔墙9，参见图1，其中：最上方的内隔墙，其左端与好氧池的左侧壁连接，右端留有缺口；之下的内隔墙，其右端与好氧池的右侧壁连接，左端留有缺口；依次类推，交错排列。
Claims (6)
1. 一种A2/O工艺的季节性强化脱氮除磷改造方法，其特征是先在A2/O的缺氧池（7）部分区域内增设曝气设施，在好氧池（8）末端增设除磷药剂投加设施，增设回流到生物池池首的混合液回流管；然后，当冬季微生物活性低时按A/O方式运行脱氮并辅于化学除磷，其它季节按A2/O方式运行以脱氮除磷，两种方法交替运行，实现污水厂出水的氮磷全年达标排放。
2. 根据权利要求1所述的A2/O工艺的季节性强化脱氮除磷改造方法，其特征在于冬季按A/O方式运行脱氮并辅于化学除磷的方法是：开启缺氧池（7）内增设的曝气设备并关闭搅拌设备，将部分缺氧区改为好氧区，延长好氧氧化时间，强化硝化效果；打开第一进水阀（1）、关闭第二进水阀（3），关闭第一混合液回流阀（4）、开启第二混合液回流阀（2），进水及回流混合液均进入选择池（5），使原强化除磷选择池（5）和厌氧池（6）转变为缺氧区用于脱氮，整个工艺按A/O方式运行，以强化其冬季脱氮效果；
其它季节按A2/O方式运行以脱氮除磷的方法是：关闭缺氧池（7）内的曝气设施，启动搅拌设备，使其恢复为缺氧区；关闭第二混合液回流阀（2）并开启第一混合液回流阀（4），将混合液回流到缺氧池（7）；开启第一进水阀（1）和第二进水阀（3），使进水分配进入选择池（5）和厌氧池（6）；由此构建选择区/厌氧区/缺氧区/好氧区的A2/O工艺进行脱氮除磷，并根据生物除磷效果及出水水质要求，决定是否启动除磷药剂投加设施以强化除磷效果。
3. 根据权利要求2所述的A2/O工艺的季节性强化脱氮除磷改造方法，其特征在于所述的冬季按A/O方式运行脱氮并辅于化学除磷的方法，具体是：冬季按A/O脱氮方式强化脱氮效果时，同时开启好氧池（8）末端的除磷药剂投加设施，通过化学沉淀强化除磷效果，从而实现污水厂冬季出水的氮磷同时达标排放。
4. 根据权利要求3所述的A2/O工艺的季节性强化脱氮除磷改造方法，其特征在于所述的冬季按A/O方式运行脱氮并辅于化学除磷的方法，其采用的除磷药剂为PAC絮凝剂。
5.根据权利要求2所述的A2/O工艺的季节性强化脱氮除磷改造方法，其特征在于所述的其它季节按A2/O方式运行以脱氮除磷的方法，其采用的生物除磷效果及出水水质要求的技术参数为：一级A标准的出水总磷浓度为0.5mgP/L，一级B标准的出水总磷浓度为1mgP/L。
6. 根据权利要求1所述的A2/O工艺的季节性强化脱氮除磷改造方法，其特征在于所述的好氧池（8），其内部设有多个自上而下且交错排列的内隔墙（9）。
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